이온주입 공정 - 이온을 심어 전기적 성질을 바꿉니다
이온주입 공정은 이온을 심어 전기적 성질을 바꿉니다. 도즈는 양을, 가속 에너지는 깊이를 주로 정합니다. 에너지를 바꿀 때 주입 깊이(Rp)와 판정이 어떻게 달라지는지 확인합니다.
이온주입 공정에서 배우는 것
- 는 단위 면적당 주입량, 는 분포에 주로 영향을 준다는 것을 설명합니다.
- 을 바꿔 이 어떻게 생기는지 실험으로 확인합니다.
- 로 을 되살리면서 과 목표 깊이를 함께 맞춥니다.
공정을 지난 뒤 · 원자()가 주입된 영역이 생긴 웨이퍼
직무와 이어지는 점 · 이온주입·소자 직무에서는 도즈(주입량)와 깊이를 구분하는 것이 기본입니다. 에너지만 바꿨을 때 어떤 결과를 예상하는지 설명해 보세요.
단계 한눈에 보기
- 1이온 생성 — 를 으로 만든다
- 2가속 — 전기장으로 이온을 밀어 깊이를 정한다
- 3질량 분석 — 원하는 이온만 골라낸다
- 4주입 · 어닐 — 박아 넣고, 깨진 결정을 열로 되살린다
직접 바꿔 볼 값 - 가속 에너지와 주입 깊이(Rp)
- 바꿔 볼 값 ·
- 와 을 고정하고 만 바꿉니다.
- 기본값 대비 ·
- 가속 에너지를 기본값보다 한 번은 낮게, 한 번은 높게 설정합니다.
- 이 값의 개념 ·
- 가속 에너지는 를 정하는 값입니다. 주입량(농도)은 도즈가 정합니다.
- 지표가 움직이는 방향 ·
- 가속 에너지를 높이면 주입 깊이(Rp)가 깊어집니다. 이 모델에서는 이 떨어져 도즈가 같아도 이 오르고, 도 커집니다.
- 까닭 ·
- Rp 는 이 가장 많이 멈춘 평균 깊이이고 가속 에너지가 클수록 깊어집니다. 활성화율은 주입 때 생긴 손상이 클수록 낮아지는데, 이 모델에서는 가속 에너지를 올리면 떨어집니다.
- 함께 볼 지표 ·
- 주입 깊이(Rp)·활성화율·시트저항·손상·판정
- 이 실험만으로는 ·
- 가속 에너지만 바꾼 결과라서 도즈의 역할은 이 실험으로 말할 수 없습니다.
- 결과를 본 뒤 돌아가 읽을 곳 ·
- 공정 개요의 «이 공정에서 배울 것», 용어 «주입 깊이(Rp)» · «도즈(주입량)» · «활성화율»
주요 용어
- 단위 면적당 주입하는 이온의 총량으로, 도핑 농도를 결정합니다. 도즈 이상은 시트 저항으로 드러납니다.
- 이온을 얼마나 세게 가속할지 정하는 값으로, 이온이 실리콘 속으로 들어가는 깊이를 결정합니다. 같은 에너지라도 도펀트 질량에 따라 깊이가 달라집니다.
- 주입된 이온이 가장 많이 멈춘 평균 깊이로, 투영 비정 거리라고도 합니다.
- 결정의 열린 통로 방향으로 들어간 이온이 원자와 거의 부딪히지 않고 예상보다 훨씬 깊이 들어가는 현상입니다. 웨이퍼를 통상 7도 내외 기울여 주입해 막습니다.
- 주입 뒤 고온으로 가열해 깨진 결정을 복구하고 도펀트를 격자 제자리에 앉히는 공정입니다. 열처리 전에는 도핑 효과가 거의 없습니다.
- 주입된 도펀트 가운데 열처리(이 실험에서는 급속 열처리 RTA)로 실리콘 격자 자리에 들어가 전기적으로 작동하게 된 비율입니다.
- 고속의 이온이 실리콘 원자를 밀어내 결정 구조가 깨지는 현상입니다. 손상이 지나치면 열처리로도 결함이 남아 누설전류가 늘어납니다.
자주 묻는 질문
이온주입 공정이란 무엇인가요?
을 심어 전기적 성질을 바꿉니다. 이 공정에서 배울 것 — 는 단위 면적당 주입량, 는 분포에 주로 영향을 준다는 것을 설명합니다. 을 바꿔 이 어떻게 생기는지 실험으로 확인합니다. 로 을 되살리면서 과 목표 깊이를 함께 맞춥니다.
가속 에너지를 바꾸면 주입 깊이(Rp)는 어떻게 되나요?
를 높이면 가 깊어집니다. 이 모델에서는 이 떨어져 가 같아도 이 오르고, 도 커집니다. Rp 는 이 가장 많이 멈춘 평균 깊이이고 가속 에너지가 클수록 깊어집니다. 활성화율은 주입 때 생긴 손상이 클수록 낮아지는데, 이 모델에서는 가속 에너지를 올리면 떨어집니다. 이 화면의 수치와 경향은 교육용 근사 모델의 값입니다. 실제 공정과 다를 수 있으며, 장비 운전이나 안전 판단에는 쓸 수 없습니다.
도즈와 가속 에너지의 차이는 무엇인가요?
단위 면적당 주입하는 의 총량으로, 농도를 결정합니다. 이상은 으로 드러납니다. 이온을 얼마나 세게 가속할지 정하는 값으로, 이온이 실리콘 속으로 들어가는 깊이를 결정합니다. 같은 에너지라도 도펀트 질량에 따라 깊이가 달라집니다.
교육용 근사란
이 화면의 수치와 경향은 교육용 근사 모델의 값입니다. 실제 공정과 다를 수 있으며, 장비 운전이나 안전 판단에는 쓸 수 없습니다.